Utilizando apenas a tabela periódica, coloque cada conjunto de átomos em ordem crescente de raio: a)
b)
. a) Por que os cátions monoatômicos são menores que seus átomos neutros correspondentes? b) Por que os ânions monoatômicos são maiores que seus átomos neutros correspondentes? c) Por que o tamanho dos íons aumenta ao descermos uma coluna da tabela periódica?
Passo 1
O enunciado pede para, usando apenas a tabela periódica, ordenar três conjuntos de átomos em ordem crescente de raio atômico e depois responder três perguntas sobre raios iônicos:
- Parte prática:
a)
b)
c) - Parte teórica:
a) Por que cátions monoatômicos são menores que seus átomos neutros?
b) Por que ânions monoatômicos são maiores que seus átomos neutros?
c) Por que o tamanho dos íons aumenta ao descermos uma coluna?
Para resolver, vamos usar as tendências de raio atômico na tabela periódica: desce-se um grupoo raio aumenta; avança-se num período (da esquerda para a direita) o raio diminui.
Passo 2
Item (a):
estão todos no grupo
, em períodos
,
e
, respectivamente. Descendo um grupo, o raio atômico cresce porque há mais camadas eletrônicas. Logo, em ordem crescente de raio:
Passo 3
Item (b):
estão no mesmo período (
), em grupos
,
e
. Ao avançar num período, aumenta a carga nuclear efetiva, puxando mais fortemente os elétrons e diminuindo o raio. Portanto, em ordem crescente de raio:
Passo 4
Item (c):
estão todos no grupo
, em períodos
,
e
. Descendo o grupo, adiciona-se camadas e o raio cresce. Entre
e
,
está mais à direita no período, então seu raio é menor. Assim, em ordem crescente de raio:
Passo 5
Por que cátions monoatômicos são menores que seus átomos neutros correspondentes?
Quando um átomo perde elétrons para virar cátion, ele reduz o número de elétrons na mesma camada, diminuindo a repulsão entre eles. Além disso, a carga nuclear efetiva sobre cada elétron remanescente aumenta, puxando-os para mais perto do núcleo e reduzindo o raio.
Quando um átomo perde elétrons para virar cátion, ele reduz o número de elétrons na mesma camada, diminuindo a repulsão entre eles. Além disso, a carga nuclear efetiva sobre cada elétron remanescente aumenta, puxando-os para mais perto do núcleo e reduzindo o raio.
Passo 6
Por que ânions monoatômicos são maiores que seus átomos neutros correspondentes?
Ao ganhar elétrons, a repulsão entre eles aumenta na mesma camada, e a carga nuclear efetiva por elétron diminui, permitindo que a nuvem eletrônica se expanda. Isso faz o ânion ter raio maior que o átomo neutro.
Ao ganhar elétrons, a repulsão entre eles aumenta na mesma camada, e a carga nuclear efetiva por elétron diminui, permitindo que a nuvem eletrônica se expanda. Isso faz o ânion ter raio maior que o átomo neutro.
Passo 7
Por que o tamanho dos íons aumenta ao descermos uma coluna da tabela periódica?
Descendo um grupo, adicionam-se níveis eletrônicos (camadas) sucessivas. Mesmo que a carga nuclear aumente, a distância média dos elétrons do núcleo cresce por causa dos novos níveis, tornando o raio iônico cada vez maior.
Descendo um grupo, adicionam-se níveis eletrônicos (camadas) sucessivas. Mesmo que a carga nuclear aumente, a distância média dos elétrons do núcleo cresce por causa dos novos níveis, tornando o raio iônico cada vez maior.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)
(a) Cátions são menores porque perdem elétrons, reduzindo repulsões e aumentando a atração nuclear eficaz.
(b) Ânions são maiores porque ganham elétrons, elevando repulsões e expandindo a nuvem eletrônica.
(c) Descendo uma coluna, ocorre acréscimo de camadas eletrônicas, o que aumenta o raio mesmo com maior carga nuclear.
(b) Ânions são maiores porque ganham elétrons, elevando repulsões e expandindo a nuvem eletrônica.
(c) Descendo uma coluna, ocorre acréscimo de camadas eletrônicas, o que aumenta o raio mesmo com maior carga nuclear.